基于GSMR的青藏铁路冻土地温自动监测系统-很有用!!
青藏铁路冻土监测无线传感器网络节点设计
青藏铁路冻土监测无线传感器网络节点设计李帅;尤著宏;孔令成;刘晓;张志华;江凯【期刊名称】《自动化与仪表》【年(卷),期】2008(23)8【摘要】着眼于对青藏铁路沿线多年冻土区典型段地温进行自动监测,并将所检测的数据传入监控中心,与其它有关信息综合分析、处理,设计了基于无线传感器网络WSN(wireless sensor networks)的青藏铁路冻土温度自动监测系统.该节点以CC2430为核心,通过温度传感器DS18B20对青藏铁路冻土温度进行监测.由其构成的WSN可为千里青藏铁路冻土区的安全运营和养护维修提供及时、有效、准确的监测数据,并对铁路长期运营、维修和养护提供科学依据.【总页数】4页(P25-28)【作者】李帅;尤著宏;孔令成;刘晓;张志华;江凯【作者单位】中国科学院合肥智能机械研究所,合肥,230031;中国科学技术大学,自动化系,合肥,230027;中国科学院合肥智能机械研究所,合肥,230031;中国科学技术大学,自动化系,合肥,230027;中国科学院合肥智能机械研究所,合肥,230031;聊城市锅炉压力容器检验所,聊城,252000;中国科学院合肥智能机械研究所,合肥,230031;中国科学技术大学,自动化系,合肥,230027;中国科学院合肥智能机械研究所,合肥,230031;中国科学技术大学,自动化系,合肥,230027【正文语种】中文【中图分类】TP273【相关文献】1.无线传感器网络在青藏铁路冻土监测领域的应用 [J], 唐松;尼玛扎西;高定国2.无线传感器网络在青藏铁路冻土监测领域的应用 [J], 唐松;尼玛扎西;高定国;3.大型起重机械在线监测的无线传感器网络节点设计 [J], 刘大洋;赵伟;杨恒4.水质监测无线传感器网络节点双电源设计 [J], 陈岩;谭婷;高峰;王克栋;郭宏5.基于校园环境监测的无线传感器网络节点设计 [J], 宋相慧; 郑莹莹因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
青藏铁路冻土地温自动检测系统及其关键技术
即
青藏 铁路沿 线 没有 电力供 应 ，年平均 气 温在零 度 以下 ，１年 中正 负温 度 交替 天 数 多 ，而冻 土 对正 负 温度 的交替最 为敏 感 。这就 要求 系统具 有 可靠 的 电源 、较低 的功 耗 ，才能 够适应 低 温工作 环境 ；采
１２ 测温 元件 要求 ．
现 有温 度测 量技术 分 为接触 式 和非 接触 式 两大
收 稿 日期 ：２ ０ ４０ ；修 订 日期 ：２ ０ —１０ ０ ７０ ２ ０ ８０—７
基金项 目：中国铁道科学研究院 电子计算技术研究所基 金资助项 目 （ ＹＦ ４ ６ Ｄｚ Ｏ ０ ） 作者简介 ：王 成 （９ ０ ） １８ ，男 ，山东定陶人，研 究实 习员。
分 辨率 可达 ０ ０ Ｃ，因此 选 用 热敏 电阻 。但 是 热 ． ５ｏ
敏 电阻 本身 有 自热 问题 ，在设计 中必 须充分 考虑 到
它 的影 响 。
电 阻作 为 测 温 元 件 ，可 以 同 时 检 测 １４路 温 度 信 ４
号 ，冻 土 温度 在 一３ ～ ＋３ ０ ０℃ 范 围 内时 ，检 测 数
材料本 身 的差 异 ，实 际使 用 时 ，每个热 敏 电阻 的标
称 阻值 尺。 ＋２ 在 ５℃ 时并 不用前 对 每一个 热 敏 电阻进 行 阻值 标定 的办 法来 消 除这 种 误 差 。标 定 方法 是 ：
维普资讯
第 ３期
青藏铁路冻 土地温 自动检测系统及其关键技术
１１ ４
高 ，误差 一般 在 ０ ３℃ 以上 。主 要是 由于 热敏 电 阻 ．
数据采 集 设备 工作程 序 主流程 如 图 ２ 示 。设 所
青藏冻土远程无线自动监测系统的设计与实现
冻 土 问题 是 修 建青 藏 铁 路格 拉 段 的三 大 技术 难 题之一 ， 也是 青 藏铁路 建 成通 车后 运营 安全 的前 提 ． 土是 一 种 对 温 度 极 为 敏 感 的土 体 介 质 ．它 冻 的主要工 程地 质 问题 ， 如融 沉 、 胀 和不 良地 质 现 冻
须亲 自到条 件恶 劣 的青 藏 高 原 现 场 采集 冻 土 地 温
施 ．经 实际应 用证 明 ， 系统从根 本上解 决 了青藏铁路 冻土 区人 工采 集地 温数据 的难题 ． 该
关键 词 ： 青藏铁 路 ； 自动监 测 ； 冻土 ； 温采集 地
中 图分 类 号 ： Ｐ ４ ． ６２１ ４ 文献标 志码 ： Ａ
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ Ｉ ｐ ｅ ｅ ｔ ｔｏ ｆ ｔ ｅ Ａｕ ｏ ａ ｉ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｔ ｃ ｏ ｓｇ ｎ ｍ ｌｍ ｎ ａ ｉ ｎ ｏ ｈ ｔ ｍ ｔ Ｔｅ ｅ ａ ｕ ｅ Ｄｅ ｅ ｔ ｒ ｃ
ｉ ｒｓ ｓｅ ａ ｄ ｄ ｓ ｒｂ ｄｔ ｅｓ ｓｅ ｆｎ ｔ ｎ，ｔ ｅｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｓｒ ｃｕ ｅａ ｈ ｅ ｔ ｍｐｅ ｎ ａｉｎ ｉ ｅａｌ ｔ ｔ ｙ ｔｍ ｎ ｅｃ ｉｅ ｈ ｙ ｔｍ ｕ ｃｉ ｏ ｏ ｈ ｏ ｏ ｉ ｏ ｔｕ ｔ ｒ ｎｄ ｔｅｐ ｉ ｃ ｉ ｌｍｅ ｔｔｏ ｎ ｄ ｔｉ．Ｉ
基础数 据 ， 给他 们 的身 心健 康带 来很 大 影 响 ． 回 取
数据后 还 需将 这些 数据 手工 输 入 到 Ｅ Ｃ Ｌ表 格 进 ＸＥ 行分 析 计 算 ， 时 费力 ， 据 的准 确 性 不 能保 证 ． 费 数
象都 直接 或 间接 的与冻 土层 的 温度 有 关 ．因此 ， 要 解决 冻土 问题 ， 必须 及 时掌握 和监 控 冻土地 温 的变
GSM-R系统技术分析及在我国铁路通信中的应用
摘要:本文主要介绍了GSM-R系统的组成,工作频率,结构与覆盖,功能特点,关键技术以及在我国铁路通信中的应用,最后对GSM-R系统发展方向做以展望。
关键词:GSM-R系统;铁路通信;应用1GSM-R系统介绍GSM-R是一种专门为铁路设计的专业无线数字通信系统,基于GSM系统技术平台,针对铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列车等特点,为铁路运营提供定制的附加功能的一种经济高效的综合无线通信系统,并将铁路移动通信所具有的特色(群呼、组呼、优先级别、强插、强拆等功能)加进去,构成GSMR用于铁路的全球移动通信系统的解决方案。
从集群通信的角度来看,GSM-R是一种数字式的集群系统,能提供无线列调、编组调车通信、应急通信、养护维修组通信等语音通信功能。
GSM-R能满足列车运行速度为0-500km/小时的无线通信要求,安全性好。
GSM-R可作为信号及列控系统的良好传输平台,正在试验中的ETCS欧洲列车控制系统(也称FZB)和另一种用于160公里以下的低成本的列车控制系统(FFB),都是将GSM-R作为传输平台。
1.1GSM-R系统组成GSM-R 系统由六个子系统组成:交换子系统(SSS)、基站子系统(BSS)、运行与维护子系统(OMC)、通用分组无线业务子系统(GPRS)、终端子系统及移动智能网子系统(IN),并通过交换子系统(SSS)中的网关移动交换中心(GMSC)实现与其他通信网络的电路域业务的互联互通,通过通用分组无线业务系统(GPRS)中的网关GPRS业务支持节点(GGSN)实现与其他数据信息网络的分组域业务的互联互通。
GSM-R系统框图如下图,A接口往右是NSS系统,它包括有移动业务交换中心(MSC)、拜访位置寄存器(VLR)、归属位置寄存器(HLR)、鉴权中心(AUC)和移动设备识别寄存器(EIR),组呼寄存器(GCR), 操作维护中心(OMC),A接口往左Um接口是BSS系统,它包括有基站控制器(BSC)和基站收发信台(BTS)。
青藏铁路多年冻土区长期监测系统的研究与应用
Ｓｕ ｙ ａ ｄ ｔ ｄ ｎ Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｆ Ｌｏ ｇ — ｅ ｍ Ｍ ｏ ｉｏ ｉ ｇ Ｓ ｓｅ ｐ ｉ ｔｏ ｏ ｎ —ｔ ｒ ｃ ｎ ｔ ｒ ｎ ｙ ｔ ｍ ｆ ｒ ｏ Ｐｅ ｍ ａ ｒ ｓ ｒ ｆｏｔ
青藏 铁 路 多年冻 土 区长期 监 测 系统 的研 究 与应 用
安 国栋 米 隆 朱 本珍２ 冉 理 ¨
（．中华人 民共 和 国铁 道部 ， 北京 １０４ １ ０８４； ２ ．中铁 西北科 学研 究院有 限公 司 ， 兰州 ７００ ； ３ ３００ ．中铁 第一勘 察设 计 院集 团有 限公 司 ， 西安 ７０４ ） １０３
摘要 ： 研究 目的 ： 青藏 高原多年冻土区现存 的地质地貌形态是经过漫长的地质历史时期形成的 ， 部分多年冻土
区的年平均气温相对较高 ， 冻土厚度较薄 ， 热稳定性较差 ， 冻土 的稳定性直接关系到上部工程结构 的稳定性和 耐久性。研究和掌握多年冻土环境变化对工程结 构稳定性影响 的途径和方法 ， 以了解青藏铁 路沿线多年冻 可 土区气候变化情况和气候影响下的冻土发展趋势 ， 为青藏铁路 制定工程 防治措施提供依据 。 研究结论 ：１ （ ）通 过对 近几年 的监测 数据分析来 看 ， 青藏 铁路长期 监测系统 运行 良好 ， 监测数 据真实 可 靠， 能够作为青藏铁路冻土 区工程稳定性评价的依据 ； ２ （ ）利用长期监 测系统对多年冻 土路 基地段进行 了多 年连续监测 ， 发现 了出现较大沉降变形冻土路基 的环境特征 以及沉降机理 、 据此拟定出着眼维持路基状态 、 改 善路基 系统水热条件 、 缓解人为上限下 降、 减缓路 基沉降速率 的工程补 强措施 ； ３ （ ）通 过长期监测 系统对桥 梁、 涵洞 断面 的监测和分析 ， 认为多年冻土区桥涵基础 目前整体上是稳定 的。 关键词 ： 青藏铁路 ； 多年冻 土； 监测系统 ； 研究 ； 应用
冻土路基温湿度无线监测系统
冻土路基温湿度无线监测系统摘要：季冻区路基在冻融作用下常常发生冻胀、融沉等病害，其中路基土的温、湿度水平是致灾的重要因素。
针对现有监测手段单一，路基温、湿度全时空监测困难等问题，利用远程无线传输技术，设计了一种基于GPRS（通用分组无线服务）通信技术的季冻土路基温、湿度双参数监测系统，可以实时监测路基温、湿度变化。
系统采用土壤专用的温、湿度传感器作为采集终端；以STC89C52单片机作为主控制器，通过编辑AT指令控制GPRS连通网络和数据收发，实现温、湿度数据远程传输和存储。
经实际验证该系统采集精度高、稳定可靠、操作方便，可实现对季冻土路基内部温、湿度的实时无损监测。
关键词：季节冻土；温湿度监测；GPRS通信DOI：10.15938/j.jhust.2018.03.012中图分类号：TN929.4文献标志码：A文章编号：1007-2683（2018）03-0066-06Design of the Frozen Soil Roadbed Temperatureand Humidity Wireless Monitoring SystemMENG Shang-jiu1，LI Xiang1，2，SUN Yi-qiang1，WANG Miao1（1.Disaster Prevention Research Center for Civil Engineering，Harbin University of Science and Technology，Harbin 150080，China；2.School of Measure-control Technology and Communication Engineering，Harbin University of Science and Technology，Harbin 150080，China）Abstract：The seasonal roadbed of the frozen soil often frost，heave，thaw and settle under the circumstance of frozen and thawed. Among all the factors that cause such damage，temperature and humidity levels are the most significant. According to the problems like too simple measure and monitoring methods，hard to have all space-time monitoring and measure of roadbed and so on in the past，we use remote wireless transmission technique to design two-parameter of monitoring and measure system of temperature and humility in the roadbed of seasonal frozen soil based on the GPRS（General Packet Radio Service）communication technique which can real-timely monitor and measure the change of temperature and humility of the roadbed. The system uses special-purpose soil sensors of temperature and humility as collection terminals；uses STC89C52 single chip as the main controller to achieveremote transmission and storage of data of temperature and humility by editing AT commands to control GPRS network connection and data sending and receiving. We have tested this system and prove that it is a system of high-precision of collection，stabilization，reliability，simple operation which can be used for real-time and undamaged monitoring and measure of temperature and humility of inner-roadbed of seasonal frozen soil.Keywords：seasonal of frozen soil；temperature and humidity monitoring；GPRS communication0 引言季?性冻土在世界范围内广泛分布，而季冻区公路路基在冻融循环作用下易发生冻胀、融沉等灾害，使路基失稳乃至破坏，土体湿度（即含水量）和温度的变化是导致诸多道路灾害的直接因素。
青藏铁路冻土地温的自动检测系统与建模研究的开题报告
青藏铁路冻土地温的自动检测系统与建模研究的开题报告一、选题背景与意义随着我国经济的发展，青藏铁路逐渐成为重要的交通枢纽，对我国的经济发展起着重要的促进作用。
但是，青藏铁路建设所面临的是特殊复杂的自然环境，这里的气候条件极为恶劣，特别是在藏北和海拔较高的地区，冻土地表温度非常低，这对于铁路的安全运行提出了很大的挑战。
因此，对青藏铁路冻土地温的自动检测系统开展研究，建立相应的数学模型，是确保青藏铁路系统运行安全的关键因素之一。
二、研究目的与内容本文主要目的是开展青藏铁路冻土地温的自动检测系统与建模研究，具体研究内容包括：1. 青藏铁路冻土地温数据采集与处理技术研究，设计相应的传感器和数据采集系统，实现对青藏铁路不同地段冻土地温的自动检测、数据采集和传输。
2. 建立青藏铁路冻土地温的数学模型，将温度、时间和空间变化规律等因素纳入建模，为青藏铁路铁路系统运行安全提供科学依据。
3. 探讨青藏铁路冻土地温变化的规律和特征，分析环境因素和人类活动对冻土的影响，寻找青藏铁路铁路系统运行安全的保障措施。
三、研究方法和技术路线本文主要采用以下研究方法：１.文献资料法：通过查阅相关文献资料对青藏铁路冻土地温自动检测系统及其数学模型进行综述。
２.实地考察法：依据青藏铁路铁路线路情况，实地考察青藏铁路不同区域的环境特征和地质情况，获取相关数据。
３.数学建模法：针对青藏铁路冻土地温数据进行数学分析，建立描述冻土地温分布规律的数学模型。
４.数据分析法：通过对青藏铁路冻土地温数据进行分析，了解青藏铁路铁路系统运行安全的保障措施。
技术路线：首先开发相应的传感器和数据采集系统，对青藏铁路不同地段冻土地温进行实时自动检测，并将数据传输到数据中心进行处理。
其次，应用数学模型，对冻土地温的变化规律进行建模，并应用统计学方法对数据进行分析，在深入研究青藏铁路环境和人为因素的基础上，制定安全运行保障方案。
四、预期成果及意义本文预期成果主要包括：１.针对青藏铁路冻土地温自动检测系统开发了相应的传感器和数据采集系统，并实现了数据的自动采集和传输。
用大数据技术构建青藏铁路GSM-R系统综合运维平台
用大数据技术构建青藏铁路GSM-R系统综合运维平台吉荣新;承强;陈建平
【期刊名称】《铁道通信信号》
【年(卷),期】2017(053)0z1
【摘要】针对青藏铁路GSM-R系统某些区域无线链路覆盖质量下降、基站间切换失败、设备故障、干扰等现状,分析了系统运行和维护存在的问题和难点以及目前的主要解决方式,并根据大数据技术提出了青藏线运行维护的新思路,旨在通过综合运维平台方案的应用,建立一个青藏铁路故障快速排查和解决的综合管理平台.该平台涉及信号、通信2个领域,Hadoop、数据挖掘等技术以及数字漏缆、天馈检测等多种设备类型,基于这些软硬件资源,提升青藏铁路系统应急处理及快速恢复能力,进而提高铁路运营的可靠性和稳定性.
【总页数】4页(P81-84)
【作者】吉荣新;承强;陈建平
【作者单位】南京泰通科技股份有限公司 210039南京;南京泰通科技股份有限公司 210039南京;南京泰通科技股份有限公司 210039南京
【正文语种】中文
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1.电网企业信息系统综合监控运维平台的设计与实现 [J], 薄小永;芦登攀;李旗;刘德福
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3.应用大数据和人工智能技术构建医院信息运维平台的探讨 [J], 董国杰;张灵
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5.青藏铁路GSM-R数字移动通信系统无线网络规划 [J], 李娟
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基于GSM-R的青藏铁路冻土地温自动监测系统
基于GSM-R的青藏铁路冻土地温自动监测系统
孙宝臣;杜彦良;李剑芝;陈保平
【期刊名称】《铁道学报》
【年(卷),期】2009(031)005
【摘要】根据青藏高原永久性冻土及高原恶劣的环境条件等特点,集传感器技术、数据采集技术及计算机与通信技术于一体,研制开发一套性能稳定可靠、自动化程度高、操作简便的青藏铁路长期地温自动监测系统.该系统实现了青藏铁路多年冻土路基的多断面多测点地温数据高精度的自动采集、远程自动传输和自动分析处理功能.该系统自安装完毕后,运行状况良好,采集的地温数据为青藏铁路多年冻土区路基稳定性分析奠定了基础,并为路基病害整治和铁路安全运行提供科学依据.
【总页数】5页(P125-129)
【作者】孙宝臣;杜彦良;李剑芝;陈保平
【作者单位】石家庄铁道学院,大型结构健康诊断与控制研究省重点实验室,河北,石家庄,050043;石家庄铁道学院,大型结构健康诊断与控制研究省重点实验室,河北,石家庄,050043;石家庄铁道学院,大型结构健康诊断与控制研究省重点实验室,河北,石家庄,050043;石家庄铁道学院,大型结构健康诊断与控制研究省重点实验室,河北,石家庄,050043
【正文语种】中文
【中图分类】P641
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1.基于GPRS的冻土地温远程自动监测系统设计 [J], 冯云梅;沈海燕;蒋秋华
2.GSM-R技术在青藏铁路冻土地温监测系统中的应用 [J], 杨静;蒋秋华;智鹏
3.基于WSN野外冻土地温自动监测系统的设计 [J], 李娟娟;雷斌
4.青藏铁路沿线冻土带地温监测系统建成 [J],
5.铁路冻土地温自动监测系统在青藏铁路的应用 [J], 冯云梅
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基于GSM技术的冻土区土壤温度监测系统
基于GSM技术的冻土区土壤温度监测系统胡志新;张磊;白宇;赵建春【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2013(000)009【摘要】In order to meet the requirement of long⁃time unattended soil temperature monitoring system,the GSM technolo⁃gy is applied to the soil temperature automatic monitoring system. The systemstructure,construction process and analysis of ex⁃perimental results are elaborately described. The results show that the system can realizemulti⁃point temperature measurement in a large area and wireless monitoring in very long distance,and has the properties of high⁃accuracy measurement,high reliability and low power consumption% 将GSM技术应用到冻土区土壤温度自动监测中，以满足恶劣气候条件下的无人值守、长时间、多点监测需求。
详细阐述了系统结构、施工过程及实验结果分析。
结果表明，该系统测量精度高、可靠性好、功耗低，可实现较大范围内的多点测温及超远距离无线监测。
【总页数】4页(P94-97)【作者】胡志新;张磊;白宇;赵建春【作者单位】长安大学工程机械学院，陕西西安 710064;长安大学工程机械学院，陕西西安 710064;长安大学工程机械学院，陕西西安 710064;甘肃敦煌七里镇青海油田公司设备管理处，甘肃敦煌 736202【正文语种】中文【中图分类】TN911-34;TP274.5【相关文献】1.基于GSM-R网络接口监测系统的列车位置r监测技术研究 [J], 胡莉丽;孙启民;洪波2.基于ZigBee和GSM技术的通信铁塔安全监测系统研究 [J], 孙启民;罗鑫;任雷3.基于物联网技术的土壤温度水分远程实时监测系统的构建和运行 [J], 马力;王辉;杨林章;夏立忠;李运东4.基于GSM技术的病房环境监测系统设计 [J], 王莹;黄梅;王耿;李园利;郝双影5.基于ZigBee和GSM技术的通信铁塔安全监测系统分析 [J], 张国强; 张辉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
GSM-R技术在青藏铁路冻土地温监测系统中的应用
Ｑｉｇ ａ— ｉｅ ｒ ｉ ａ ｅｍａｒ ｓ ｒｇｏ ｓ ｒｕ ｄｔｍｐ ｒ ｔｒ ａａ ｎ ｈ ｉ ｂ ｔ ａｌ ｙ ｒ ｆｏｔ ｅ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｗ ｐ ｎｇ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｔ ｄ
ｓｆ ｒｅｗｅｅｄ ｓｇ ｅ ．ｔ ｓ ｅ ｎ ｔ ｔｄｂ ｐ ｌ ａｉｎ ｎ ｈ ｉ ｉｅ ｉ ｙｔａ ｉｄ ｔ ａ ｓｏ ａｉｎｓｈ ｍｅ ｏｔ ｒ ｅｉｎ ｄ Ｉ ｗａ ｍｏ ｓｒ ｅ ｙａ ｐｉ ｔ ｓｉ Ｑｉｇ ａ— ｂ ｔａｌ ｔｈｓ ａａｔ ｎ ｆｒ ｔ ｃ ｅ ｗａ ｄ ａ ｃ ｏ ｎ Ｔ ｒ ｗａ ｈ ｔ ｒ ｍ ｏ
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青藏铁路冻土试验路基内部应变智能监测系统研究
青藏铁路冻土试验路基内部应变智能监测系统研究冻土是一种具有负温或零温的含冰土体，它是由固体矿物颗粒、理想塑性冰包裹体、结合态或液态水及气体成分组成的四相体系。
冻土对温度十分敏感，温度变化对冻土结构、构造和强度产生重大影响，并伴随冻胀、融沉等病害现象的发生，使基础产生不均匀沉降、鼓丘和翻浆等破坏。
冻土的变形研究是冻土力学中的重要内容，然而由于受到实验测试手段的限制，还远未形成一成熟的理论体系。
常用实验测量手段多采用千分表、位移传感器、应变规等，这些手段均受到空间、测点数、安装条件及灵敏度、精确度等的制约，结果常常不能令人满意。
从20世纪60年代开始，随着社会生产力和经济的发展，电测技术也开始广泛使用，应变片、光纤传感器、光电传感器逐渐应用到土壤、桥梁和大坝测量方面。
最为显著进步是GPS和全站型仪器的广泛使用，实现了地形测量与绘图的数字化。
但是，虽然用于变形观测的仪器或方法有很多，但绝大多数都是用于测量宏观位移或整体变形，即使是分布式多点监测也只是测量各点的表面变形，对土壤内部进行微观测量大多数都局限于实验室内。
本文研究的主要内容是开发出一套智能监测系统，该系统能长期监测试验路基下常年冻土随温度变化产生的应变情况，并把监测数据从青藏试验路基现场自动传输到千里之外的研究人员办公室的电脑中。
监测的目的在于通过对监测数据进行分析，找到冻土随温度变化产生应变的一般规律，为青藏铁路防冻害措施提供数据和理论依据。
主要研究内容如下：1．介绍了国内外冻土研究状况。
对多年冻土路基监测常用方法进行了分析和总结。
2．设计了高精度应变测量模块。
以单片机89C51和CCD元件TCD1500C为核心，将冻土内部应变检测转换为透光缝隙边缘检测，通过CCD元件的感光元进行测量。
测量精度可达到0.01mm。
3．设计了循环定时器电路。
测试现场在野外采用电瓶供电，节能非常重要。
冻土内部温度和应变都是很缓慢的过程，没必要采用连续测量，设计循环定时器的目的就是为了实现定时间断测量。
基于GPRS的冻土地温远程自动监测系统设计
基于GPRS的冻土地温远程自动监测系统设计
冯云梅;沈海燕;蒋秋华
【期刊名称】《铁路计算机应用》
【年(卷),期】2009(018)004
【摘要】针对冻土地温远程自动监测的实际需求和实施条件,提出基于GPRS的冻土地温远程监控系统的体系结构和组成模块,进行硬件原理设计、GPRS传输模块数据接口及相关传输协议设计,并分析采集数据.经应用证明,系统可满足冻土地温长期自动观测的需要.
【总页数】4页(P31-34)
【作者】冯云梅;沈海燕;蒋秋华
【作者单位】中国铁道科学研究院,电子计算技术研究所,北京,100081;中国铁道科学研究院,电子计算技术研究所,北京,100081;中国铁道科学研究院,电子计算技术研究所,北京,100081
【正文语种】中文
【中图分类】TP39
【相关文献】
1.基于GPRS技术远程水文自动监测终端设计 [J], 杜树旺;卢通
2.基于GSM-R的青藏铁路冻土地温自动监测系统 [J], 孙宝臣;杜彦良;李剑芝;陈保平
3.基于GPRS实现供水管网远程自动监测系统 [J], 刘燕;陈兴文
4.基于WSN野外冻土地温自动监测系统的设计 [J], 李娟娟;雷斌
5.基于GPRS通信的远程土壤墒情自动监测系统设计 [J], 牛广文
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于GSM-R的增强型列车控制系统在青藏铁路的应用
Ｋｅ ｏ ｄ ： ｎ ｚｎ ａ ｗ ｙ ＧＳ Ｒ Ｉｃｅ ｎａ Ｔ ａ ｏ ｔ ｌ ｙ ｔ ａ ｔ ｔ ｉ ａ ｂｏ ｋ ；ｎｅ ｏ ｋ ｏ ｔ ｌ ｙｗ ｒ ｓ Ｑｉ ａ ｇ ｉ ａ ； Ｍ・ ：ｎ ｒ ｇ Ｒ ｌ ｍｅ ｔｌ ｒｉ Ｃ ｎ ｏ ｓ ｍ；ｕｏ ｉ ｖ ｔ ｌ ｌｃ ｓ ｉｔ ｌｃ ｎ ｏ ｎ ｒ Ｓ ｅ ｍａ ｃ ｒ ｕ ｒ ｃ ｒ
Ａｐ ｌ ａｉｎｏ Ｃ ａ ｅ ｎＧＳ — ｎ ｚ ｎ ａｌ ｙ ｐｉ ｔ ｆ Ｔ Ｓｂ ｓｄｏ Ｍ ｔ Ｑｉｇ ａ ｇ ｉ ｃ ｏ Ｉ Ｒｏ Ｒ ｗａ
ＨＵＡＮＧ ｉ． Ｍ ｎ ＷＡＮＧ ａ ｇ Ｉ ＣＡ０ ｕ ． ｎ Ｃｈ ｎ —ｉ ｎ． Ｊ ｎ Ｐｉｇ
（ｃｏ ｌ ｆ ｏ ｕｅ＆ Ｃ ｍ ｎｃｔ ｎ ｎ ｉ ｅｉ ，ｏ ｔｗ ｓＪ ｏｏｇＵ ｉｅｓｙ， ｈｎｄ ６ ３ ， ｈｎ） Ｓｈ ｏ ｏ ｍｐｔ Ｃ ｒ ｏ ｍｕ ｉ ｉ ｓ ｇｎ ｒ ｇ Ｓ ｕ ｅｔｉ ｔｎ ｎ ｒｉｔＣ ｅｇ ｕ ０ Ｃ ｉａ ａｏ Ｅ ｅ ｎ ｈ ａ ｖ ｔ １ １ ０
式 、 以及 设 备 构 成 ；Ｉ Ｃ Ｔ Ｓ所 基 于 的 铁 路 综 合 数字 移 动 通 信 系统 ＧＳ Ｒ；Ｉ Ｃ Ｍ・ Ｔ Ｓ所 引 入 的 虚 拟 闭 塞概 念 。
天键 ： 青藏铁路 ；ＧＳ Ｒ；增 强型列 车控 制 系统 ；虚拟 自动闭 塞；联锁控 制 Ｍ． Ｉ Ｊ 分类 ：Ｕ ８ ．８ ｌ， ・ 刊 ２ ４４ ２ 文献 标 ！５ ｒ ：Ａ ，
功 能 。 它是通 过标 准 的 ＧＳ 承载 业 务来传 输 从 固 为时速 ２ ０ｋ Ｍ ５ ｍ。系统于 ｌ９ 年开始试 运行 ，２ ０ 年 ９８ ００
１ ＧＳ Ｒ移动 通信 系统 Ｍ．
青藏铁路多年冻土区工程长期监测系统
青藏铁路多年冻土区工程长期监测系统
于晖;吴青柏;刘永智
【期刊名称】《冰川冻土》
【年(卷),期】2008(30)3
【摘要】青藏铁路穿越了大片连续多年冻土地区,建设中采取了冷却路基的设计思路,采用了大量特殊的工程技术措施.为了解工程和气候作用下冻土变化过程以及路基稳定性与冻土变化关系,在青藏铁路沿线布设了44个路基监测断面进行地温监测和路基表面的变形监测,同时开发了青藏铁路长期监测系统软件,负责数据的存储、分析工作,其中地温监测数据通过青藏铁路专用网络GSM-R实现了远程传输.该系统的建立为进一步开展冻土相关研究工作提供了基础数据,也为路基稳定性预警提供了科学依据.
【总页数】7页(P475-481)
【关键词】青藏铁路;长期监测系统;多年冻土变化;路基变形
【作者】于晖;吴青柏;刘永智
【作者单位】中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室【正文语种】中文
【中图分类】P642.14
【相关文献】
1.青藏铁路多年冻土区长期监测系统的研究与应用 [J], 安国栋;米隆;朱本珍;冉理
2.建立青藏铁路多年冻土区工程的监测体系的必要性 [J], 答治华;童长江
3.关于“青藏铁路冻土区工程长期监测系统”建设 [J], 张鲁新
4.青藏铁路高温多年冻土区列车行驶路基长期永久变形数值模拟研究 [J], 田立慧;凌贤长;王立娜;张锋
5.青藏铁路高温多年冻土区列车行驶路基长期永久变形数值模拟研究 [J], 田立慧;凌贤长;王立娜;张锋;
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青藏铁路GSM_R试验工程隧道覆盖技术方案的探讨
参照昆仑山隧道的地理状况，选择采 用光纤直放站作为隧道覆盖的信号源 较为合适。光纤直放站具有工作稳定， 覆盖可靠性高，设计和施工更为灵活， 并能避免同频干扰等诸多优点，配合 使用耦合器、合路器等不易损坏的无 源器件将隧道附近基站的信号引入隧 道中，并将光得到更好 的保障。 ４．２ 天馈系统的选择
Ｌｐ 为从基站发射机至直放站总的 原基站灵敏度基本不受影响。
１．７ ｋｍ。此次试验段昆仑山隧道长为 路径损耗。
５．３．３ 直放站底部噪声分析
１．６８ ｋｍ，将不会出现超出时间色散
引入直放站后，基站接收端的总
基站加入直放站后，直放站的底
的情况。 ５．３ 直放站上行噪声的分析
噪声 Ｎ Ｐ－ｔｏｔａｌ 为原基站底噪声 Ｎ ｐ－ｂ ｔ ｓ 和直放站在基站接收端产生的噪声
道的时间色散采用平均附加时延τ和 ｒｍｓ 时延扩展两个参数描述，τ与码 间干扰引起的特性恶化有关。Ｇ Ｓ Ｍ － Ｒ 系统是抗时间色散系统，可以利用 自适应均衡器技术来克服时间色散。 ＧＳＭ－Ｒ 均衡器可以处理最多 ４ ｂｉｔ 的 多径信号，相当于 １５ μ ｓ 的延时，对 应 ４ ． ５ ｋｍ 的路程差，对于路程差大 于 ４．５ ｋｍ 的站址将产生码间干扰，所 以对应要求多径传输延时要≤１５μｓ。
（３ ）根据 Ｇ Ｓ Ｍ － Ｒ 系统需求规范 对覆盖场强的要求，覆盖区内９５％覆 盖率的场强应该大于 －９２ ｄＢｍ。
（４）因为隧道内的电波传播环境 较为复杂，尤其是当机车进入隧道以 后 ，形 成 阻 塞 ，造 成 天 线 的 辐 射 空 间 变小，此时隧道内的场强会随着机车 的移动产生一个快衰落，所以考虑 这种隧道内车体穿入损耗为 １８ ｄＢ， 隧道内 ９ ５ ％覆盖率的场强应该大
青藏铁路多年冻土工程的研究与实践
三、青藏铁路多年冻土工程的实践探索
2、多年冻土工程的监测与维护为了确保青藏铁路多年冻土工程的稳定性和安 全性，采用了先进的监测技术，如遥感技术、自动化监测技术等，对多年冻土的 融化和变形进行实时监测。同时，在工程运营期间，加强维护管理，定期进行检 查和维修，确保工程的长期稳定运行。
三、青藏铁路多年冻土工程的实践探索
三、青藏铁路多年冻土工程的实 践探索
三、青藏铁路多年冻土工程的实践探索
1、多年冻土工程的设计与施工在青藏铁路多年冻土工程中，设计与施工是确 保工程成功的关键环节。依据实验研究法和数值分析法所取得的研究成果，设计 人员制定了科学合理的设计方案。在施工过程中，采用了各种先进技术和工艺， 如高温热棒技术、地基加固技术、保温保湿技术等，以确保工程的施工质量。
二、青藏铁路多年冻土工程的研究方法
1、实验研究法实验研究法是通过对多种工况下的多年冻土进行实验，研究其 物理、化学及力学等性质的变化规律，为工程设计和施工提供基础数据和理论支 持。在青藏铁路多年冻土工程中，实验研究法得到了广泛应用，为解决多种复杂 工程问题提供了重要依据。
二、青藏铁路多年冻土工程的研究方法
2、数值分析法数值分析法是通过建立数学模型，对多年冻土工程的稳定性、 安全性及环境影响等方面进行数值模拟分析，以优化工程设计、预测工程效果。 在青藏铁路多年冻土工程中，数值分析法起到了至关重要的作用，为工程的方案 制定、施工指导和运营维护提供了重要依据。
二、青藏铁路多年冻土工程的研究方法
3、现场调查法现场调查法是在工程施工及运营过程中，对多年冻土进行实地 勘查、检测和分析，以获取第一手资料，评估工程的实际效果。在青藏铁路多年 冻土工程中，现场调查法是不可或缺的研究手段，为工程的动态监测、安全预警 及维护管理提供了重要支持。
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（２）能够保存３年的测量数据。 （３）内置无线数据发送模块可以将测量数据自动
基带来很大的影响，所以要求监测系统具有±０．０１℃ 的测试精度和长期稳定可靠性，应慎重选择精密恒流 源、基准电压、精密电阻等； （３）高低温适用性：由于监测仪器是在野外安装 使用，而青藏高原环境比较恶劣，温度变化范围比较 大，所以监测仪器应具有良好的高低温适用性。 （４）自动化程度高：应采用先进的采集技术和计 算机控制技术，实现自动采集、自动传输、自动分析处
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现场有线 取数模块
图１
ＲＴＭ６００地温监测系统总体结构示意图
ＲＴＳ６１０远程地温监测现场站由预设在相应测温 孔中的测温电缆、远程地温监测仪、天线总成组成，完 成监测断面地温数据的采集，并通过远程传输信道将 监测数据传Ｉ叫监测中心站。 ＲＴＣ６００远程地温监测中心站由远程通信网关、 收发解析、现场站管理、数据库和监测中心查询分析软 件等组成。其中远程通信网关完成与测站间ＧＰＲＳ 通信，所接收到的测站监测数据通过收发解析软件，按 照中心站管理软件的配置数据解析为相应断面、相应 测点的温度数据，并存入数据库，再利用监测中心数据 分析软件进行地温监测数据的查询、分析、统计、报表 等。 为了保证监测系统的正常工作和长期稳定可靠 性，在系统设计时应重点解决如下关键技术问题： （１）低功耗：由于系统是工作在无电力供应的野 外，需要自备电源，并且能稳定地工作２年以卜，这就 需要采用超低功耗的采集技术和先进的电源管理技 术； （２）高精度：由于微小的地温变化即可对冻土路
ｔｒｕｅ
ｇｒｏｕｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄａｔａ
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ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｑｉｎｇｈａｉ—Ｔｉｂｅｔ Ｒａｉｌｗａｙ ｐｅｒｍａｆｒｏｓｔ ｓｕｂｇｒａｄｅ
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ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｓｕｂｇｒａｄｅ ｄｉｓｅａｓｅ ｒｅｐａｉｒ ａｎｄ ｓａｆｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｒａｉｌｗａｙ．
ＲＴＣ６００监测中心 数捌库服务器 数据分析 计算机
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ＲＴＳ６１０现场监测站 浸 水 检
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仪 ＳＴ３０近程 无线模块 ＲＴＭ６１０型 远程地温监测仪 无线感应 歼天 测 温 传 感 链 测 温 传 感 链 测 温 传 感 链
收稿日期：２００７—０８—２４；修回日期：２００９ ０５—０５ 基金项目：铁道部科技发展ｆｊ划项目（２００４ＣＨＧ一４） 作者简介：孙宦臣（１９６１一），男，河北高碑店人，教授。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｕｎｂｃｈ＠ｓｊｚｒｉ．ｅｄｕ．ｃａ
偶、玻璃棒温度计、热敏电阻等对地温进行定期人工观 测。但由于青藏铁路冻土区具有高原高寒、人烟稀少、 冻土区域大、测试断面多的特点，采用人工测试存在费 时、费力、工作量大、测试结果人为因素影响大，尤其是 恶劣高原环境严重危及人身安全。因此，建立远程自 动监测系统是青藏铁路的必然选择。按照青藏铁路沿 线地貌单元和冻土特征分析的要求，需建立至少８０多 个监测断面、每监测断面需布设１４４多个测点，总计上 万个测点，才能完整反映冻土路基稳定性变化情况。 因此，如何在高原高寒多年冻土地段实现多测点、长距 离的长期自动监测，有其独一无二的复杂性和特殊性， 特别是在长达５５０ ｋｍ的生命禁区建立自动监测系统 更具有艰巨性和挑战性。
ＳＵＮ Ｂａｏ－ｃｈｅｎ，ＤＵ Ｙａｎ—ｌｉａｎｇ，ＬＩ Ｊｉａｎ－ｚｈｉ，
（Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｈｅａｌｔｈ
ＣＨＥＮ Ｂａｏ—ｐｉｎｇ
Ｒａｉｌｗａｙ
Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ
ａｎｄ
Ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５００４３，Ｃｈｉｎａ）
中图分类号：Ｐ６４１ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／Ｊ．ｉｓｓｎ．１００卜８３６０．２００９．０５．０２１
Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｅｒｍａｆｒｏｓｔ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ
Ｑｉｎｇｈａｉ－－Ｔｉｂｅｔ Ｒａｉｌｗａｙ
Ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ＧＳＭ－・Ｒ
Ｎｅｔｗｏｒｋ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｑｉｎｇｈａｉ－Ｔｉｂｅｔ Ｒａｉｌｗａｙ ｐｅｒｍａｆｒｏｓｔ ａｎｄ ｍｏｓｔ ａｄｖｅｒｓｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｔｈｅ
ａｕｔｏ—
ｍａｔｉｃ ｌｏｎｇ－－ｔｅｒｍ ｇｒｏｕｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｑｉｎｇｈａｉ，—Ｔｉｂｅｔ Ｒａｉｌｗａｙ ｂｙ ｉｎｔｅ。－ ｇｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｎｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｎｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｒｅｌｉａｂｌｅ，ｈｉｇｈｌｙ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ａｎｄ ｅａｓｙ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｑｉｎｇｈａｉ—Ｔｉｂｅｔ Ｐｌａｔｅａｕ；ｐｅｒｍａｆｒｏｓｔ；ｇｒｏｕｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ
青藏铁路通过约５５０ ｋｍ的多年冻土地带，冻土 年平均地温高、冻土厚度较薄、热稳定性差，随着时间 的推移和气候条件的变化，必然发生冻土地温的变化， 从而引起冻土路基热融沉陷和冻胀变形，严重影响路 基的稳定性，并进而影响青藏铁路的安全运营Ｌｌ娟］。因 此，急需建立能够及时反映冻土路基稳定性的长期地 温监测系统，以便及时发现和预测铁路沿线冻土工程 地质条件变化及其演变规律，预测预报冻土路基的稳 定性，为青藏铁路的运营安全提供保障。 多年来，对冻土地温的监测手段主要为人工定期 观测，如青藏高原风火山冻土观测站，主要采用热电
基于以ｌ－．设计原则，设计制作了ＲＴＭ６１０远程地 温监测仪，经性能考核试验和国家质量检测权威部门 检测结果表明：该仪器电阻测试误差小于０．０５％，在 ４０℃～７０℃的环境温度下性能稳定可靠，具有超低功 耗、多重防雷、远程传输、精密测量的功能，完全满足青 藏高原冻土地温长期自动监测的要求。 ２．２远程地温现场监测站总体结构设计 现场监测站由测温电缆、监测站保护外桶、天线总 成（标志桩）、ＲＴＭ６１０远程地温监测仪、专用电池组 等几部分组成。监测仪监测地温传感器的阻值变化， 并采用青藏铁路ＧＳＭ—Ｒ专用通信网络的ＧＰＲＳ方式 自动发送给监测中心的监测计算机。 现场监测站的主要功能为： （１）能够对多个测孔多达１４４个温度监测点的热 敏电阻温度传感器实现定时自动地温采集；测温精度
万方数据
第５期
基于ＧＳＭ—Ｒ的青藏铁路冻土地温自动监测系统
技术，研制开发出适用于青藏铁路地温长期自动监测 要求的远程地温监测仪，为青藏铁路冻土地温长期自
温度传感器
动监测系统的建立提供了有力保障。ＲＴＭ６００型远 程地温监测仪的原理框图如图２所示。
温度传感器 温度传感器
电源管理 处理器
ＭＳＰ４３０
万方数据
铁
道
学
报
第３１卷
本文作者通过对多年冻土区铁路路基稳定性监测 技术的系统研究，集传感器技术、数据采集技术及计算 机与通信技术于一体，研制出高精度的数据采集器、安 全可靠的传输装置、功能齐全的数据分析软件以及科 学的现场施工技术，并建立了青藏铁路多年冻土区地 温远程自动监测系统，实现了多年冻土区铁路路基的 多断面多测点的冻土地温自动采集、信号自动传输、数 据自动分析处理，为多年冻土区路基稳定性分析提供 了可靠翔实的监测数据，并为路基病害的整治和养护 维修提供科学依据。
第３１卷第５期
２
０ ０
９年１０月
铁 道 学 报Ｖ０１．３１ Ｏｃｔｏｂｅｒ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＴＨＥ ＣＨｌＮＡ ＲＡＩｌ，ＷＡＹ ＳＯＣＩＥＴＹ
Ｎｏ．５ ２００９
文章编号：１００１—８３６０（２００９）０５一０１２５—０５
基于ＧＳＭ—Ｒ的青藏铁路冻土地温自动监测系统
孙宝臣， 杜彦良
●
李剑芝
，
陈保平
理。
２远程地温现场监测站的设计
２．１
ＲＴＭ６１０远程地温监测仪设计
远程地温监测仪是整个地温长期自动监测系统的 核心．担负着地温数据自动采集和自动发送任务。为 了满足青藏铁路地温监测的要求，远程地温监测仪应 具备测试精度高、功耗低、长期稳定性好、高低温适应 性强、自动化程度高、数据存储和发送安全可靠等特 点，并能够同时测量１４４路热敏电阻温度传感器的传 感信号。本文借鉴国内外先进的采集技术和无线通讯
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